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摘 要分析风机基础混凝土的施工要点，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，以保证风电基础大体积混凝土顺利施工。
关键词风机基础；大体积混凝土；温度应力控制；施工措施
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0140-01
1工程概述
内蒙古化德和平风电场（49.5MW）工程，位于内蒙古自治区乌兰察布市化德县境内。风机基础采用板梁式现浇钢筋混凝土结构，基础直径为16.4m，高3.0m，埋深2.6m，属于大体积混凝土基础。板梁式基础的底板和梁，由于构件尺寸大，其散热条件受到限制，致使水化热积蓄在混凝土体内，从而引起内外温差，使得混凝土产生温度变形，当温度变形受到约束时，将产生温度应力。升温阶段，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，形成较大内外温差，混凝土表层收缩受内层的约束，内部产生压应力，而表面产生拉应力，当温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝，破坏基础结构，影响风机基础的使用寿命。
2大体积混凝土温度应力控制
混凝土浇筑后，硬化期间水泥会释放出大量水化热，内部热量不及表面热量散失快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力导致混凝土开裂。在大体积混凝土施工中，温度应力是导致混凝土开裂的主因之一。因此，抗裂的关键是有效地控制混凝土的温度应力。本工程在确保混凝土各项指标前提下，采用以下措施降低热峰值及推迟升温时间。
1）使用矿渣硅酸盐水泥，由于掺入了大量混合材料，使水泥水化时产生水化放热量大大降低，因而使大体积混凝土内部的温升较小。2）为了改善混凝土的和易性，采用外掺法掺加适量的粉煤灰，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。3）使用粗骨料掺加适量减水剂，改善混凝土工作性能，降低水灰比，控制其坍落度，从而达到减少水泥用量，降低水化热量，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每立方米混凝土加2kg减水剂，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。4）混凝土配合比。本工程采用混凝土泵车入仓。混凝土中的砂石要有良好的级配，避免混凝土泌水。砂率宜在40%～45%之间，水灰比宜在0.5～0.55之间，坍落度宜在15～18cm之间。
3大体积混凝土施工
3.1混凝土搅拌
场区内设1座混凝土搅拌站。根据最大混凝土浇筑量和浇筑时间，在混凝土运输能力满足搅拌站出料能力的前提下，选择2台IS750机型为砼主搅拌站。高温季节混凝土搅拌前，为减少砼坍落度损失，试拌筒和砼罐车要加水空转数分钟后将基水倒净后，方可投入使用。
3.2混凝土运输
砼的运输质量，直接关系到砼的质量和浇筑质量，砼浇筑前工地按连续浇筑单位时间需用量，结合交通路线和运距，确定罐车配备数量，以保证进入现场的砼不离析，不分层。满足坍落度要求并控制在初凝时间内，砼运输时间应尽量短，以免砼料离析或失脱。
3.3混凝土浇筑
1）浇筑顺序：预应力锚板内部浇筑→主梁浇筑→次梁浇筑→底板浇筑。2）砼浇筑由下向上，分层进行，每层厚度不大于300mm，为保证砼的分层之间不出现冷缝，必须在每层砼初凝前覆盖下一层砼。3）由于泵送混凝土坍落度比较大，会在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前采取二次抹面压实措施。4）为保证砼分层结合良好和密实，混凝土振捣使用Ф50和Ф30振捣棒，严格掌握砼最佳振捣时间（一般为25s左右），砼振捣棒要快插慢拔，插棒间距以400mm为宜，梅花形布置。跟进浇筑方向依次振捣，以砼泛浆和不再冒气泡为准。振捣棒应插入下一层5cm，保证上下层砼结合，避免漏振、欠振和超振，局部钢筋过密部位，辅以人工扦插和外部震动保证砼的密实。5）砼表面要做到“三压三平”：首先按标高的基准用铁锨拍平压实。其次初凝前用抹子压实，铁抹子抹平。最后终凝前用木模子打磨、压实、整平，防止砼出现收水裂缝。
3.4混凝土测温
1）基础混凝土浇筑时预埋测温管。测温管的长度分三种规格，测温点沿基础轴线布置三处。预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。每组测温管有3根（即不同长度的测温管），便于测量基础内不同深度的温度。2）混凝土浇筑完压平、达到初凝后。开始进行大体积混凝土测温，测温采用水银温度计。大体积混凝土在养护期应加强测温，以确保混凝土内外温差不超过25℃。大气温度、环境温度每天测四次，混凝土入模温度每工作班不少于三次。养护期对混凝土的测温，前3d每2h测一次，4d～7d每4h测一次，后一周每6h测一次，每次测温均应做好记录。测温指标包括：大气温度、混凝土表面温度、混凝土内部温度等。混凝土降温速度根据工程情况控制在1℃/d～2℃/d范围内。3）按规范要求，测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常，应及时采取相应措施，如加强保温等，及时调整混凝土内外温差。4）测温工作应连续进行，当混凝土表面温度与环境温度最大温差小于20℃时，可停止测温。
3.5混凝土养护
1）大體积混凝土养护时间应大于14d。在养护期应加强测温，以确保混凝土内外温差不超过规范的规定。2）混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先铺设草席，然后在上面覆一层塑料薄膜。3）底板、异性梁和柱的交接处是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大。
4大体积混凝土防止温度裂缝的措施
4.1减少水泥水化热
选择低水化热水泥及在满足设计强度要求情况下尽可能减少水泥用量来降低混凝土的温升。如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质水泥或粉煤灰水泥,适量掺减水剂或适量掺粉煤灰。
4.2提高混凝土抗拉强度
采用级配良好的骨料 ,控制其含泥量不超标（石子含泥量小于1%，砂含泥量不大于3%），采用合理水灰比及配合比。加强混凝土振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度,采取二次投料法、二次振捣法；浇筑后应及时排除表面泌水，再用木抹子在混凝土表面反复搓压直至混凝土初凝,表面泛白为止，防止表面裂缝产生,以提高表面混凝土抗拉强度，在基础内设置必要的温度配筋。
4.3降低混凝土入模温度
避开热天浇捣混凝土，夏季采用地下凉水拌制混凝土，对骨料喷冷水雾进行预冷等以降低混凝土拌合物温度，混凝土采取分层浇筑，每层20～30cm为准，减缓浇筑速度，利用浇捣面散热。
4.4防止表面散热而造成过大内外温差
表面加强养护和保温（本项目采用二层草席，然后在上面覆一层塑料薄膜、及时回填土）等措施进行处理。
5结束语
为确保大体积混凝土施工质量，着重从原材料品种、规格、配合比、拌制前温度、拌和物入模温度等方面采取一系列措施加以控制温升,减少温度应力，防止裂缝出现。工程实践表明，按上述措施施工，混凝土内外温差得到控制，混凝土的质量得到保证。
参考文献
[1]GB50496-2009大体积混凝土施工规范.
[2]GB50204-2002混凝土结构工程施工及验收规范.
关键词风机基础；大体积混凝土；温度应力控制；施工措施
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0140-01
1工程概述
内蒙古化德和平风电场（49.5MW）工程，位于内蒙古自治区乌兰察布市化德县境内。风机基础采用板梁式现浇钢筋混凝土结构，基础直径为16.4m，高3.0m，埋深2.6m，属于大体积混凝土基础。板梁式基础的底板和梁，由于构件尺寸大，其散热条件受到限制，致使水化热积蓄在混凝土体内，从而引起内外温差，使得混凝土产生温度变形，当温度变形受到约束时，将产生温度应力。升温阶段，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，形成较大内外温差，混凝土表层收缩受内层的约束，内部产生压应力，而表面产生拉应力，当温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝，破坏基础结构，影响风机基础的使用寿命。
2大体积混凝土温度应力控制
混凝土浇筑后，硬化期间水泥会释放出大量水化热，内部热量不及表面热量散失快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力导致混凝土开裂。在大体积混凝土施工中，温度应力是导致混凝土开裂的主因之一。因此，抗裂的关键是有效地控制混凝土的温度应力。本工程在确保混凝土各项指标前提下，采用以下措施降低热峰值及推迟升温时间。
1）使用矿渣硅酸盐水泥，由于掺入了大量混合材料，使水泥水化时产生水化放热量大大降低，因而使大体积混凝土内部的温升较小。2）为了改善混凝土的和易性，采用外掺法掺加适量的粉煤灰，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。3）使用粗骨料掺加适量减水剂，改善混凝土工作性能，降低水灰比，控制其坍落度，从而达到减少水泥用量，降低水化热量，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每立方米混凝土加2kg减水剂，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。4）混凝土配合比。本工程采用混凝土泵车入仓。混凝土中的砂石要有良好的级配，避免混凝土泌水。砂率宜在40%～45%之间，水灰比宜在0.5～0.55之间，坍落度宜在15～18cm之间。
3大体积混凝土施工
3.1混凝土搅拌
场区内设1座混凝土搅拌站。根据最大混凝土浇筑量和浇筑时间，在混凝土运输能力满足搅拌站出料能力的前提下，选择2台IS750机型为砼主搅拌站。高温季节混凝土搅拌前，为减少砼坍落度损失，试拌筒和砼罐车要加水空转数分钟后将基水倒净后，方可投入使用。
3.2混凝土运输
砼的运输质量，直接关系到砼的质量和浇筑质量，砼浇筑前工地按连续浇筑单位时间需用量，结合交通路线和运距，确定罐车配备数量，以保证进入现场的砼不离析，不分层。满足坍落度要求并控制在初凝时间内，砼运输时间应尽量短，以免砼料离析或失脱。
3.3混凝土浇筑
1）浇筑顺序：预应力锚板内部浇筑→主梁浇筑→次梁浇筑→底板浇筑。2）砼浇筑由下向上，分层进行，每层厚度不大于300mm，为保证砼的分层之间不出现冷缝，必须在每层砼初凝前覆盖下一层砼。3）由于泵送混凝土坍落度比较大，会在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前采取二次抹面压实措施。4）为保证砼分层结合良好和密实，混凝土振捣使用Ф50和Ф30振捣棒，严格掌握砼最佳振捣时间（一般为25s左右），砼振捣棒要快插慢拔，插棒间距以400mm为宜，梅花形布置。跟进浇筑方向依次振捣，以砼泛浆和不再冒气泡为准。振捣棒应插入下一层5cm，保证上下层砼结合，避免漏振、欠振和超振，局部钢筋过密部位，辅以人工扦插和外部震动保证砼的密实。5）砼表面要做到“三压三平”：首先按标高的基准用铁锨拍平压实。其次初凝前用抹子压实，铁抹子抹平。最后终凝前用木模子打磨、压实、整平，防止砼出现收水裂缝。
3.4混凝土测温
1）基础混凝土浇筑时预埋测温管。测温管的长度分三种规格，测温点沿基础轴线布置三处。预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。每组测温管有3根（即不同长度的测温管），便于测量基础内不同深度的温度。2）混凝土浇筑完压平、达到初凝后。开始进行大体积混凝土测温，测温采用水银温度计。大体积混凝土在养护期应加强测温，以确保混凝土内外温差不超过25℃。大气温度、环境温度每天测四次，混凝土入模温度每工作班不少于三次。养护期对混凝土的测温，前3d每2h测一次，4d～7d每4h测一次，后一周每6h测一次，每次测温均应做好记录。测温指标包括：大气温度、混凝土表面温度、混凝土内部温度等。混凝土降温速度根据工程情况控制在1℃/d～2℃/d范围内。3）按规范要求，测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常，应及时采取相应措施，如加强保温等，及时调整混凝土内外温差。4）测温工作应连续进行，当混凝土表面温度与环境温度最大温差小于20℃时，可停止测温。
3.5混凝土养护
1）大體积混凝土养护时间应大于14d。在养护期应加强测温，以确保混凝土内外温差不超过规范的规定。2）混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先铺设草席，然后在上面覆一层塑料薄膜。3）底板、异性梁和柱的交接处是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大。
4大体积混凝土防止温度裂缝的措施
4.1减少水泥水化热
选择低水化热水泥及在满足设计强度要求情况下尽可能减少水泥用量来降低混凝土的温升。如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质水泥或粉煤灰水泥,适量掺减水剂或适量掺粉煤灰。
4.2提高混凝土抗拉强度
采用级配良好的骨料 ,控制其含泥量不超标（石子含泥量小于1%，砂含泥量不大于3%），采用合理水灰比及配合比。加强混凝土振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度,采取二次投料法、二次振捣法；浇筑后应及时排除表面泌水，再用木抹子在混凝土表面反复搓压直至混凝土初凝,表面泛白为止，防止表面裂缝产生,以提高表面混凝土抗拉强度，在基础内设置必要的温度配筋。
4.3降低混凝土入模温度
避开热天浇捣混凝土，夏季采用地下凉水拌制混凝土，对骨料喷冷水雾进行预冷等以降低混凝土拌合物温度，混凝土采取分层浇筑，每层20～30cm为准，减缓浇筑速度，利用浇捣面散热。
4.4防止表面散热而造成过大内外温差
表面加强养护和保温（本项目采用二层草席，然后在上面覆一层塑料薄膜、及时回填土）等措施进行处理。
5结束语
为确保大体积混凝土施工质量，着重从原材料品种、规格、配合比、拌制前温度、拌和物入模温度等方面采取一系列措施加以控制温升,减少温度应力，防止裂缝出现。工程实践表明，按上述措施施工，混凝土内外温差得到控制，混凝土的质量得到保证。
参考文献
[1]GB50496-2009大体积混凝土施工规范.
[2]GB50204-2002混凝土结构工程施工及验收规范.